Повышение температурного

Повышение температур сказывается на изменении статических и циклических свойств металлов и, следовательно, на процессах местного упругопластического деформирования и разрушения. При температурах, когда фактор времени проявляется несущественно (при отсутствии выраженных деформаций ползучести), изменение сопротивления образованию трещин малоциклового разрушения описывается через изменение характеристик кратковременных статических свойств [6, 7]. При этом уменьшение долговечности с повышением температур до 350° С у малоуглеродистых и низколегированных сталей связывается с деформационным старением (особенно при температурах 250—300° С) и уменьшением исходной пластичности. У низколегированных теплостойких сталей при температурах до 400° С уменьшение долговечности в зонах концентрации напряжений для заданных уровней номинальных напряжений объясняется уменьшением сопротивления упругопласти-ческим деформациям (при одновременном повышении предельных пластических деформаций). У аустенитных нержавеющих сталей

При закалке тонколезвийных инструментов мелких размеров (менее 3—5 мм) температура закалки снижается на 10—20° С (балл зерна 12—11), при закалке крупногабаритного инструмента (сверла диаметром 20 мм и резцы) возможно повышение температур закалки на 10° С (балл зерна 10—9).

В современных энергетических газовых турбинах применяется главным образом охлаждение корневых частей рабочих лопаток. Ввиду ограниченной теплопроводности жаропрочных сталей дальнейшее повышение температур газа при таких методах охлаждения должно быть связано с соответствующим повышением температур рабочих лопаток. Пока нет оснований рассчитывать на возможность большого увеличения жаропрочности конструкционных материалов. Поэтому в ближайший период времени единственный путь резкого повышения температур газа — переход к интенсивному охлаждению всего пера рабочей лопатки. Ниже будет показано, что в ГТУ этот путь сопряжен с энергетическими потерями, в значительной степени обесценивающими термодинамические преимущества, связанные с ростом начальной температуры.

Неизолированные обмотки, непрерывно замкнутые на себя Повышение температур этих частей ни в коем случае не должно досигать величины, которая создавала бы риск повреждения изолирующих или других смежных материалов

Можно отметить, что результаты опытов качественно совпадают с расчетами. Повышение температур стенки от 373° К до оптимальной привело к увеличению осаждения цезия; дальнейший рост температуры стенки до 473° К опять вызвал уменьшение диффузионного осаждения. Опытные данные, полученные на спиральной трубке длиной 2 м (диаметр канала 4.5 мм), совпали с результатами по осаждению цезия на прямой горизонтальной трубке длиной 300 мм. Вероятно, основным механизмом осаждения является концентрационная диффузия и конденсация на стенке, а «туман» цезия, образовавшийся в объеме газа, выносится вместе с потоком.

Дальнейшее повышение температур в камере плавления может оказаться даже вредным, так как при этом увеличится количество возгоняемых частей золы, а следовательно, и загрязнение поверхностей нагрева котла. Поэтому наиболее благоприятным интервалом температур факела в камере плавления шлака считается 1 700—1 800° С.

Дальнейшее повышение температур пара сверх этого минимального предела дает всегда благоприятный результат, но должно быть экономически оправдано, так как связано с применением более дорогих и дефицитных материалов, допускающих работу с повышенными температурами.

Усиление циклической нестабильности материалов и особенно повышение температур до уровней, связанных с возникновением деформаций ползучести, делают крайне затруднительным поцикловой анализ напряженно-деформированных состояний и накопленных повреждений. Если при этом имеют место нестационарные неизотермические режимы нагружения, то поцикловый расчет даже с применением современных программ метода конечных элементов и мощных ЭВМ не дает конечного результата в оценке прочности при малоцикловом и длительном циклическом нагружении.

Из рассмотрения полученных в эксперименте кривых температур и полных напоров следует, что в зоне горения происходит резкое падение полных напоров и резкое повышение температур. Заметим, что аналогичные кривые были получены в работе Л. Н. Хитрина и С. А. Гольденберга (ЭНИН). Область максимальных температур и минимальных напоров располагается в центральной части факела, причем по мере удаления от среза сопла эта область расширяется. Чем дальше находится сечение от среза сопла, тем на большем расстоянии по сечению происходит повышение температуры и падение полных напоров. Для всех режимов характер изменения этих полей аналогичен. Обработка данных по полям температур и полных напоров в безразмерных координатах для различных сечений по длине факела показала, что поля температур и полных напоров сохраняют подобие по всей длине факела. Кроме того, значения температур и полных напоров, построенные в безразмерных координатах для различных сечений по длине факела (от х=100 до л; = 250 мм) для каждого режима опытов, указываются на одну кривую соответственно, как это видно из рис. 9. На этих графиках по оси ординат откладывались отношения избыточных температур и

зов'ания наростов шлака на стенках топки. Отложение шлака на котельных и экранных трубах вызывает повышение температур в топке и как следствие интенсификацию шлакования. Сбивка шлака производится разнообразными способами, как-то: с помощью легких пустотелых труб диаметром ^ 25 мм, сильной струей воды и т. п.

Как известно, конвективные пароперегреватели некоторых котельных агрегатов высокого давления, например, в довоенной Германии при растопке охлаждались водой. По аналогии с этим в отдельных котлах и радиационные настенные перегреватели Е «ачале растопки заполнялись водой, которая прокачивалась по тракту: питательный насос — водяной экономайзер — настенный пароперегреватель — деаэратор — насос. Прокачивание воды продолжалось до тех пор, пока давление в котле не поднималось до SO—90% от рабочего. Затем топка гасилась, радиационный перегреватель дренировался и переводился на охлаждение паром, после чего в топке снова зажигался факел. Эти операции продолжались 30—40 мин, в течение которых давление в котле,значительно снижалось. Измерения показали, что когда факел вновь зажигался, то Е. отдельных трубах с подъемным ходом пара наблюдалось длительное гедоеустимое повышение температур металла, хотя средняя температура металла труб была вполне приемлемой. Это можно объяснить тем, что вода дренировалась из большинства труб данной настенной панели, г в отдельных трубах оставались водяные пробки и через них не проходил охлаждающий пар. При таком положении вытеснить водяные пробки велегко, так как общее гидравличе-

В ряде отраслей техники режимы работы испарителей характеризуются чрезвычайно низкими температурными напорами и соответственно очень малыми плотностями теплового потока. Это относится к конденсаторам-испарителям воздухоразделительных установок, к испарителям, работающим в холодильной промышленности, и др. В испарителях, работающих в составе холодильных машин, повышение температурного напора связано с ухудшением энергетических показателей холодильной установки в целом. Например, в установках каскадного типа снижение перепада температур с 5—7 до 2—3°С приводит к уменьшению энергозатрат при той же поверхности теплообмена на 10—15% [137]. Однако при таких низких температурных напорах тепловой поток к хладагенту передается в условиях неразвитого кипения, поэтому коэффициент теплоотдачи к нему нередко оказывается ниже значения а со стороны «горячего» теплоносителя. Это приводит к очень большим габаритам теплообменных аппаратов и к неудотвлетворительным их весовым характеристикам. Так, масса кожухотрубных фреоновых испарителей обычно составляет 30—40% массы металла всей холодильной машины. Стремление уменьшить габариты испарителей, снизить расход металла (особенно дорогостоящих цветных металлов) на их изготовление заставило ученых искать возможности интенсификации теплообмена при кипении и способы достижения устойчивого развитого кипения при весьма малых температурных напорах.

Повышение температурного уровня может быть достигнуто также использованием для горения высокоподогретого воздуха и обогащением дутья кислородом. В последнем случае в продуктах горения снижается доля балластного азота и температура горения топлива увеличивается, обеспечивая увеличение доли лучистого теплообмена. Экономичная степень обогащения дутьевого воздуха кислородом устанавливается в каждом конкретном случае, но этот способ интенсификации теп-лообменных процессов является весьма прогрессивным и может получить свое полное развитие с удешевлением стоимости кислорода.

Повышение температурного напора между греющим агентом и раствором, интенсифицирующее работу выпарных аппаратов, может быть достигнуто различными средствами. Одно из них заключается в повышении давления пара в греющих полостях, однако это возможно только после проверки на прочность и плотность всех соединений. В большинстве случаев значительного повышения давления достичь не удается. Легче достичь повышения разности температур путем улучшения вакуума или при переводе выпарных аппаратов, работающих при атмосферном давлении, на вакуумный режим.

Если при эксплуатации турбины наблюдается повышение температурного напора конденсатора и рост переохлаждения конденсата, а воздухомеры, установленные на выхлопных трубах эжекторов, не показывают увеличения расхода воздуха, можно предположить, что причиной ухудшения вакуума являются нарушения в работе эжек-

Значительная интенсификация процессов горения и плавления в циклоне возможна за счет обогащения дутья кислородом. Повышение температурного уровня при этом расширяет диапазон обрабатываемых тугоплавких материалов, а также ускоряет протекание эндотермических реакций восстановления. Применение кис-лородовоздушного дутья с обогащением до 40% О2 уже известно в практике плавильных циклонов [Л. 19, 20]. Препятствием для применения более глубоко обогащенного или чисто кислородного дутья служат как диссоциация продуктов полного горения, так и резкий рост весовых концентраций шихты в несущем потоке, ухудшающий условия ее сепарации.

Дальнейшее повышение температурного уровня процесса возможно либо за счет более высокого подогрева воздуха, либо путем обогащения воздушного дутья кислородом.

Одним из основных резервов дальнейшего совершенствования двухцелевых водоэлектростанций является повышение температурного уровня при дистилляции воды.

При высокой влажности топлива применяют разомкнутую схему сушки, показанную на рис. 5-9. В этой схеме водяные пары !вместе с сушильным агентом не подают в топочную камеру, а сбрасывают при температуре 70—80° С дымососом через дымовую трубу в атмосферу. Учитывая, что уходящие из парогенератора продукты сгорания используются для подсушки топлива, можно повысить температуру уходящих газов до уровня, обеспечивающего эффективную подсушку топлива (250—350° С) в зависимости от влажности топлива. Повышение температурного уровня в низкотемпературной части парогенератора позволяет выполнить его более компактным. Существенным недостатком разомкнутой

Работами, проведенными Академией коммунального хозяйства, было доказано, что повышение температурного перепада в системах отопления с 20 до 25° С увеличивает размеры их разрегулировки более чем в 2 раза (рис. 1). Это обстоятельство хорошо известно и эксплуатационному персоналу, который всегда стремится для улучшения работы отопительной системы увеличить расход в ней.

ной повышение температуры теплоносители от 136 до 310°С увеличивает показатель использования греющего пара в 3 раза и уменьшает удельные затраты. При использовании пара из отбора турбин с ростом его параметров и нагреве исходной воды от 9 до 18°С удельные расчетные затраты снижаются для испарительной установки примерно на 60%, а для установки мгновенного вскипания — на 40%. Однако несмотря на достигаемый выигрыш повышение температурного уровня теплоносителя для опреснительной установки ограниченно.